高三复习两池省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

电能转化为化学能——电解第一课时教学目标：1、电解和电解池概念。2、能正确判断电解池阴阳极。3、并准确书写电极反应式。电解反应总反应方程式电解反应离子方程式1/671、电解定义:让直流电经过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应过程叫做电解。一、电解原理2/67(2)电解池组成条件a外加直流电源b与电源相连两个电极c电解质溶液或熔融电解质d用导线连接形成闭合回路(1)电解池定义：将电能转化为化学能装置.2、电解池一、电解原理3/67小结与电源正极相连阳极阴极与电源负极相连发生氧化反应阳离子移向阴离子移向发生还原反应电源、电极、电极反应关系:4/67(1)阳极上放电次序：活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根离子(SO42-等)>F-Ag+>

Fe3+

>Cu2+>H+>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+>

Zn2+>

Al3+>

Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阴极上放电次序：4、电解时电极产物判断除金（Au）、铂（Pt）之外金属电极都是活性电极5/67

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣ阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极电解电解质溶液普通规律）电解水型：电解电解质型：放氢生碱型:放氧生酸型:Ⅱ与Ⅳ区：如Na2SO4、H2SO4

、NaOHⅠ与Ⅲ区：如CuCl2、HCl、HIⅠ与Ⅳ区：Ⅱ与Ⅲ区：如NaCl、MgCl2、如CuSO4、AgNO3_________6/67思索与练习电极反应式及电解总反应方程式书写(惰性电极，溶液)1、稀H2SO4：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑电解2、NaOH溶液:阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑电解______7/674、HCl溶液：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑电解2H2O2H2↑

+O2↑电解3、K2SO4溶液：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑8/675、CuCl2溶液：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu+2e-=CuCu2++2Cl-

Cu+Cl2↑电解6、CuSO4溶液：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：Cu+2e-=CuCuSO4+2H2O2H2SO4+O2↑+2Cu电解9/677、AgNO3溶液:阴极：4Ag++4e-=4Ag4AgNO3+2H2O4HNO3+O2(阳极)+4Ag(阴极)电解阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑10/678、NaCl溶液:阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2ONaOH+Cl2↑+H2↑电解工业上电解饱和食盐水制备烧碱（氯碱工业）11/67电能转化为化学能——电解第二课时学习目标：电解原理应用：1、工业上电解饱和食盐水制备烧碱（氯碱工业）2、电镀及电镀池3、铜电解精炼4、电冶金12/67第一个问题:1、电解产物之间能发生反应吗Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O处理方法:使用阳离子交换膜1、氯碱工业二、电解原理应用Cl2+H2O=2HCl2NaCl+2H2ONaOH+H2↑+Cl2↑电解阴极产物阳极产物_________13/6714/67第二个问题：1、为何要精制食盐水？电解法制碱主要原料是饱和食盐水，因为粗盐水中含有泥沙、3、加入试剂次序及作用：2、怎样精制食盐水？精制食盐水时经常加入NaOH、BaCl2

、Na2CO3等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调整盐水pH。Ca2+15/672、电镀

（1）电镀定义：利用电解原理在金属表面上

镀上一薄层金属或合金方法。（2）电镀池：（1）组成：阳极：阴极：电镀液：电镀过程中电镀液浓度保持（2）实质：阳极参加反应电解（3）目标：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和

表面硬度（4）实例：1、白口铁（镀锌铁）

2、马口铁（镀锡铁）镀层金属（或惰性电极材料）。待镀金属用含有镀层金属离子盐溶液。不变（或减小）16/67纯铜做阴极粗铜做阳极3、铜电解精炼17/673、热分解法：适用范围：不活泼金属

Ag--Au2、还原法：适用范围：较活泼金属

Zn--Cu1、电解法：适用范围：活泼金属K--Al金属冶炼方法：4、物理法：适用范围：不活泼金属

Ag--Au冶炼金属实质:Mn++ne-=M4、电冶金18/674、电冶金2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑通电(1)钠冶炼——电解熔融NaCl阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：______19/67(2)镁冶炼阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑

阴极：Mg2++2e-=Mg

总反应：通电MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑——电解熔融MgCl24、电冶金______20/67(3)铝冶炼阴极：

4Al3++12e-=4Al阳极：

6O2--12e-=3O2↑总反应：

通电Na3AlF62Al2O3(熔融)4Al+3O2↑——电解熔融Al2O34、电冶金_________21/6722/67电能转化为化学能——电解第三课时学习目标：电解相关计算方法一：依据电极反应式计算：方法二：依据总反应式计算：方法三：依据电子守恒法计算：方法四：依据关系式计算：23/67方法一：依据电极反应式计算：例题一：足量AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极电解槽中电解，当阴极增重2.16g时，转移电子物质量是多少？练习一：足量AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极电解槽中电解，当转移5mol电子时阳极质量是增加还是降低？是多少？0.02mol降低540克24/67方法二：依据总反应式计算：例2：将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积改变），求此时溶液中氢离子浓度。解：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4通电n(Cu)=220.001molnn=0.001mol25/67例题：以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体物质量为0.01mol，则阴极上析出铜质量为（）

A、0.64gB、1.28gC、2.56gD、5.12gB方法三：依据电子守恒法计算26/67方法四：依据关系式计算：依据得失电子守恒关系找到已知量与未知量之间桥梁，得出计算所需关系式例题4、以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体物质量为0.01mol，则阴极上析出铜质量为（）

A、0.64gB、1.28gC、2.56gD、5.12gB27/67其它计算题型：B28/67第三节化学能转化为电能-----电池第一课时原电池工作原理学习目标：1、原电池定义2、原电池组成条件3、原电池正负极判断4、原电池应用29/672、组成原电池条件：①两个活动性不一样金属（或其中一个为非金属，即作导体用）作电极。②电解质溶液③形成闭合回路④在这种电解质溶液中能自发地进行氧化还原反应（内部条件）1、定义：把化学能转变为电能装置一、原电池30/675、原电池正负极判断方法——负极——正极——负极——正极——正极——负极有气泡冒出电极为正极（2）依据电极材料（3）依据电极反应类型（4）依据电极质量增加还是减轻（5）依据电极有没有气泡冒出：金属性较强电极金属性较弱电极质量增加电极质量降低电极发生氧化反应电极发生还原反应电极——负极——正极

（1）依据电子流动方向(6)依据阴阳离子移动方向阴离子移向电极阳离子移向电极电子流出电极电子流入电极——负极——正极31/67AlMg

稀硫酸负极（Mg）：Mg－2e－=Mg2+Mg+2H+=Mg2++H2第二步：标双线桥练习：写出该装置电极反应式：第三步：依据失去电子，发生氧化反应是负极，写出负极电极反应式。正极（Al）：2H++2e－=H2第四步：正极电极反应式=总反应离子方程式-负极电极反应式第一步：写出自发进行氧化还原离子方程式32/67AlMg

氢氧化钠溶液正极（Mg）：6H2O-6e-=3H2+6OH-写出该装置电极反应式：第一步：写出自发进行氧化还原离子方程式：

2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2第二步：标双线桥第三步：依据失电子，发生氧化反应是负极，写出负极电极反应式第四步：正极电极反应式=总反应离子方程式-负极电极反应式负极（Al）：2Al-6e-+8OH-=2[Al(OH)4]-33/67

练习：（1）将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原电池。（2）判断正负极并写出电极反应。石墨FeFeCl3溶液负极（铁）：

Fe－2e－=Fe2+正极（石墨）：

2Fe3++2e－=3Fe2+34/67

依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，设计一个最简单原电池。Pt2Ag＋(aq)+2e-=2Ag(s)Cu(s)–2e-=Cu2＋(aq)Cu正极为________电极反应式为___________________负极为________电极反应式为___________________35/67思索与练习2、如图所表示装置，指出A、B池名称、电极名称、电极反应式、二池pH值改变情况。A池:原电池B池:电解池a负极:Zn-2e-=Zn2+b正极:2H++2e-=H2工作一段时间后溶液pH增大c阳极:4OH--4e-=2H2O+O2d阴极:Cu2++2e-=Cu工作一段时间后溶液pH减小36/6737/67第三节化学能转化为电能-----电池第二课时化学电源学习目标：一、化学电源（能够实际应用原电池）种类二、锌锰干电池结构和工作原理三、铅蓄电池结构和工作原理四、不一样PH条件下氢氧燃料电池电极反应和总反应38/67化学电源一次电池二次电池燃料电池氢气、甲醇、天然气、煤气与氧气组成燃料电池铅蓄电池锌银蓄电池镍镉电池锂离子电池普通干电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池

电池中反应物质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。

又称可充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电池中活性物质取得再生，恢复工作能力，可屡次重复使用。放电时是原电池，充电时是电解池。

是一个连续地将燃料和氧化剂化学能直接转化成电能化学电源，又称连续电池。一、化学电源分类39/67二次电池

负极：氧化反应Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：还原反应

PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)电池反应：

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)①放电过程（相当于原电池）2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电放电

Pb(s)+PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)=PbSO4(s)+2H2O(l)40/67②充电过程阴极(接电源负极，也是放电时负极)：还原反应

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极(接电源正极，也是放电时正极)：氧化反应2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)充电过程总反应：

2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)（相当于电解池）阴极阳极PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)41/67四、燃料电池负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O——氢氧燃料电池1、电解质溶液呈酸性2、电解质溶液呈碱性或中性负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O42/67燃料电池规律2、燃料做负极，助燃剂氧气为正极（电极反应比较简单）燃料电池总反应实质是一个燃烧反应3、其它燃料电池：甲烷（烃）、甲醇（醇）、煤气、肼……4、电解质溶液：酸性溶液、碱性溶液、熔融碳酸盐、固体电解质（比如氧化锆ZrO2晶体）、质子交换膜1、电极材料普通不参加化学反应，只起传导电子作用。负极电极反应式=电池总反应-正极电极反应式43/67练习:氢气是燃料电池最简单燃料，即使使用方便，却受到价格和起源限制。惯用燃料往往是一些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所组成甲烷燃料电池中a极电极反应式：________________________此时电池内总反应式：________________________KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O正极b极：2O2+4H2O+8e-=8OH-负极44/672、熔融盐燃料电池含有较高发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2混合气为阴极燃气，制得在65℃下工作燃料电池，完成相关电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32-=4CO2+4e正极反应式：总反应式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO245/67

光合作用有二氧化碳与水合成葡萄糖，同时放出氧气，写出化学方程式。6CO2（g)+6H2O(l)=C6H12O6(g)+O2(g)光、叶绿体构想将写成反应式倒过来，可设计成一个原电池，产生电流。这么，我们经过正逆反应，就从太阳能产生了电能。写出这种原电池电极反应。负极：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2

+24H+正极：O2

+4H++4e-=2H2O化学电池创新构想46/67

金属电化学腐蚀与防护学习目标：一、金属腐蚀定义、本质、分类。二、了解电化学腐蚀原理、分类。三、了解金属防护标准及方法。47/671.金属腐蚀:(1)化学腐蚀

(2)电化腐蚀a.析氢腐蚀

b.吸氧腐蚀2.防护方法:

(1)在金属表面覆盖保护

(2)改变金属内部组织结构

(3)电化学保护法

五、金属电化学腐蚀与防护牺牲阳极保护法外加电流阴极保护法48/67析氢腐蚀和吸氧腐蚀Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+Fe-2e=Fe2+正极C(+)2H++2e－

=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe+2H+==Fe2+H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联络3、电化学腐蚀分类：49/671、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。（2）中性或弱酸吸氧Fe–2e-→Fe2+O2+2H2O+4e-→4OH－酸析氢Fe–2e-→Fe2+2H++2e-→H2↑50/67心脏起博器中用了这么一个原电池(示意图)：

已知人体血液pH值在7.35～7.45之间。将心脏起博器，植入如图红色区域静脉血管内，请写出电极反应式并分析其工作原理。Zn-负极，Pt-正极；人体体液作电解质，溶解氧做氧化剂。负极反应：2Zn-4e+4OH-=2Zn(OH)2

正极反应：O2+4e+2H2O=4OH-电池反应：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2

化学电源51/67三、金属防护方法1、覆盖保护层油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶、镀层2、改变金属内部组织结构比如制造各种耐腐蚀合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。3、金属电化学防护（1）牺牲阳极保护法（2）外加电流阴极保护法52/67金属腐蚀由快到慢：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极电解池阳极电解池阴极原电池负极原电池正极化学腐蚀53/676、电解池与原电池异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不一样两电极②电解质溶液③形成闭合回路④自发反应形成条件将电能转变成化学能装置将化学能转变成电能装置定义装置实例电解池原电池装置①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属离子应用电解原理在一些金属表面镀上一层其它金属装置电镀池54/67电解池与原电池异同(续)电源负极→电解池阴极

(溶液中阴阳离子导电)→电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线阳极：氧化反应，金属电极失电子阴极：还原反应，溶液中阳离子得电子阳极：必须是镀层金属阴极：镀件电镀池与电解池相同55/6756/67判断溶液pH改变：先分析原溶液酸碱性，再看电极产物。（1）假如只产生氢气而没有氧气，只pH变大；

（2）假如只产生氧气而没有氢气，只pH变小；（3）假如既产生氢气又产生氧气

①若原溶液呈酸性则pH减小；②若原溶液呈碱性pH增大；③若原溶液呈中性pH不变。57/67用惰性电极电解以下物质溶液，填表并写出电极反应。电解质溶液中离子阴极产物阳极产物电解过程溶液PH值H2SO4HClNaOHNaClK2SO4CuCl2CuSO4H+OH-SO42-H+OH-Cl-Na+H+OH-Na+Cl-H+OH-K+SO42-H+OH-Cu2+Cl-H+OH-Cu2+SO42-H+OH-H2O2H2Cl2H2O2H2Cl2H2O2CuCl2CuO2减小增大增大增大不变减小思索与练习：溶液复原方法及所加质量计算H2OHClCuCl2CuOH2OH2OHCl58/671.以下说法正确是()①电解是把电能转变成化学能；

②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学改变；④任何电解过程，必将造成氧化还原反应发生；

①③④【随堂练习】59/672、以石墨作电极分别电解以下